自调整比例因子Fuzzy-P控制在焊缝跟踪中的应用

介绍了自调整比例因子Fuzzy—P控制理论及其在非接触超声传感焊缝跟踪系统中的应用。试验表明,该系统具有良好的控制特性,能满足焊接工程应用的要求。     

以旋转电弧为传感器的移动机器人角焊缝跟踪

研究以旋转电弧作为传感器,采用轮式移动机器人对具有直角转弯的角焊缝进行跟踪焊接的控制方法。采用分段控制的方法设计控制器对水平滑块进行控制,以实现直线段焊缝的跟踪。该控制器在大偏差时采用比例控制,在小偏差时采用参数自调整模糊控制,并利用免疫反馈规律对比例因子进行修正,实现了直线焊缝、小曲率焊缝和小折角焊缝的跟踪。分析直角转角处焊缝跟踪时机器人的运动学模型,并利用旋转电弧传感器检测到的焊枪倾角信息检测直角拐点,利用超声波传感器检测前方焊缝位置,设计控制器对车轮和水平滑块进行协调控制。最后,通过实际焊接试验证明了该方法的有效性。     

熔化极电弧焊焊缝跟踪自适应模糊控制器设计

本文针对弧焊焊缝跟踪常规PID控制的不足，提出了自适应模糊控制方案，通过实时改变调整因子α的值，实现对模糊控制规则的调整，提高了系统的适应性，采用此方案设计了单片机自适应模糊控制器，并给出了系统的软硬件设计。仿真和试验结果表明，自适应模糊控制可以显著减少系统的超调量和调节时间，改善控制效果。     

采用微型排水罩的药H焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统

针对水下焊接图像噪声大、清晰度差的特殊情况,设计并研制成功一套药芯焊丝水下焊接的视觉传感焊缝自动跟踪系统.该系统由视觉传感、图像预处理及偏差识别系统,控制系统和执行机构等组成.采用小波多尺度变换进行水下焊缝图像边缘提取,结果保留大多数的细节,得到有利于焊缝位置特征提取的预处理图像,在一种基于二值图像的焊缝中心位置识别算法计算后,得出焊缝偏差.在理论分析视觉传感焊缝自动跟踪系统模型的基础上,设计满足跟踪精度要求的规则自调整模糊算法.对影响跟踪系统精度的因素进行分析,并采用相应的措施以提高系统的精度.通过药芯焊丝湿法水下焊接焊缝自动跟踪试验表明,采用规则自调整模糊控制能够达到较高的焊缝跟踪精度.在斜线、折线和曲线三种不同形状待焊焊缝的跟踪试验中,系统都能满足药芯焊丝水下自动焊接的要求.经过改进微型排水罩,进行微型排水罩局部干法药芯焊丝水下焊接焊缝跟踪试验,采用规则自调整模糊控制,不仅得到满意的焊缝跟踪效果,还改善焊缝成形质量.     

弧焊焊缝跟踪自适应模糊控制器设计

本文针对弧焊焊缝跟踪常规PID控制的不足,提出了自适应模糊控制方案,通过实时改变调整因子α的值,实现对模糊控制规则的调整,提高了系统的适应性,采用此方案设计了单片机自适应模糊控制器,并给出了系统的软硬件设计。     

基于并联机构的螺旋焊缝跟踪系统的研究

提出了管壁为17.5 mm管线的焊缝超声自动探伤工艺,分析了螺旋焊缝的轨迹跟踪系统的组成。针对螺旋焊缝的非线性及不确定性,采用了多自由度的并联机器人机构,根据运动平台要求,进行运动学逆解分析,形成3条并行支路的闭环控制环节,从而实现平台的联动控制。针对支路的闭环控制要求,设计了一种新型分段式模糊控制算法,在普通模糊控制的基础上,结合了比例控制及PI控制,实现了双模分段控制方式。仿真结果显示,该算法具有响应速度快、抗干扰能力强,超调量小、无静差等优点,在线跟踪效果良好;3条支路对规划轨迹的跟踪具有较好的鲁棒性。现场试验结果,检测机构能平滑跟踪焊缝,探头耦合良好,超声扫描波形窜动平缓,检测效率高于国家标准值,具有较高的工程应用价值。     

基于自调整模糊控制方法的交流变频调速实验系统

本文提出了一种自调整模糊控制方法，该方法先根据系统性能指标调整比例因子Ku，再根据误差E和误差变化EC修改规则因子α，利用LabWindows/CVI开发控制软件，在自行设计的交流变频调速实验系统上进行了电机速度控制实验。实验结果表明，对比常规模糊控制和PID控制，该自调整模糊控制方法具有更好的控制性能。     

基于改进单神经元PID算法的盾构推进速度控制

针对盾构推进速度控制中单神经元PID控制器比例系数无法实时调整的难题,引入模糊控制思想,设计了一种改进的单神经元自适应PID控制器。通过模糊控制规则对神经元比例系数进行在线修改,实现了比例系数的自适应调整。仿真结果表明改进的新型控制器提高了系统的快速性、鲁棒性。     

一类不确定非线性系统的自适应模糊控制

自适应模糊控制理论是模糊控制理论与自适应控制理论相互交叉、相互渗透而形成的一个研究领域.针对一类带有扰动的SISO不确定非线性系统,本文提出了一种综合型自适应模糊控制方案.该方案充分利用了被控对象信息和模糊控制规则,保证了闭环系统的稳定性和跟踪误差的收敛性,仿真结果表明本方法比单纯的直接型或间接型模糊控制方法具有更好的跟踪性能.     

伺服电机变负载自适应模糊控制方法

针对伺服电机变负载控制问题,提出了一种自学习自适应模糊控制方法,该方法可以通过控制数据自学习生成模糊控制规则,且可以在控制过程中对控制规则进行自调整,以适应被控对象工况的改变。通过伺服电机变负载的仿真控制实验,证明了该方法的可行性。     

电弧传感机器人焊缝跟踪模糊控制系统

以旋转电弧焊炬作为传感器，设计了弧焊机器人焊缝跟踪的模糊控制系统。介绍了弧焊机器人焊缝跟踪系统组成及模糊控制器的具体设计过程，并给出了模糊控制表。通过对V形坡口曲线焊缝的跟踪试验，结果表明，该模糊控制器控制效果良好，跟踪效果达到预期目标。     

一种基于DSP的焊缝跟踪模糊控制器系统的设计

本文阐述了焊缝跟踪参数自整定模糊控制器的工作原理．提出了比例因子和量化因子自动调节的方案和实现方法．介绍了模糊控制器的具体设计步骤和DSP参数自整定模糊控制系统的硬件．软件设计，结果表明，在焊缝跟踪中采用参数自整定模糊控制可以明显改善系统的性能。     

弧焊焊缝跟踪参数自整定模糊控制系统

本文阐述了焊缝跟踪参数自整定模糊控制器的工作原理，提出了比例因子和量化因子自动调书的方案和实现方法，介绍了模糊控制器的具体设计步骤和单片机参数自整定模糊控制系统的软硬件设计，结果表明，在焊缝跟踪中采用参数自整定模糊控制可以明显改善系统的性能。     

自学习模糊滑模控制及其在电液伺服系统中的应用

针对一类不确定性非线性系统的跟踪控制问题,应用模糊逻辑系统来逼近滑模的等价控制,提出了一种具有自学习能力的模糊滑模控制方法。通过在线学习,动态地更新模糊控制的规则,使得模糊控制的输出沿使滑模渐近稳定的方向逐步逼近滑模的等价控制,证明了自学习模糊滑模控制系统在李雅普诺夫意义下的渐近稳定。把这种方法应用于电液伺服系统的跟踪控制,仿真和实时控制结果表明:该方法明显优于常规滑模控制并能获得满意的跟踪精度和稳定性。     

加工过程自适应模糊控制的对称模糊化及控制算法

提出与常规离散模糊化及相应控制算法截然不同的对称模糊化和含对称模糊数的控制规则在线自调整方法。设计了相应的规则－比例因子自调节模糊控制系统,并应用于切削参数变化的铣削力在线控制。试验结果表明,所提出的方法有效,具有信息补偿,鲁棒性和适应性较强等特点,为加工过程自适应模糊控制了新思路。     

一种智能型焊缝跟踪系统的研制

论述一种智能型焊缝跟踪系统,采用直接拍摄电弧式视觉传感器检测焊缝跟踪偏差,并通过一个自调整模糊控制器实现偏差的调节。整个跟踪过程可通过屏幕实时观察,所有的参数设置都通过人机对话实现。此外,还提出了一种新的焊缝图像处理方法来实时检测焊缝。试验表明,该系统能够对GTAW对接焊缝实现精确的跟踪。     

模糊控制技术在电弧焊焊缝自动跟踪中的应用

简述了焊缝跟踪技术、焊缝跟踪传感器以及焊缝跟踪智能控制方法。研究了模糊控制的基本理论,对常规模糊控制、模糊-PID复合控制、模糊神经网络控制、遗传算法优化模糊控制以及模糊滑膜控制的特点与发展状况进行了详细介绍,阐述了多种模糊控制技术在焊缝跟踪中的应用及发展趋势。     

基于分段控制多级缸举升系统研究

针对某矿用自卸车多级缸举升换级时的冲击振动问题,研究了举升过程中的参数关系;根据举升系统电液比例控制方案提出了负载敏感举升系统分段控制方法,对举升缸换级时的模糊控制算法进行分析。仿真分析表明,分段控制较单一的电液比例控制能有效改善多级缸换级时的冲击问题。现场试验证明,该举升系统有效解决了变负载和参数时变系统的控制稳定性问题。研究结果为分析同类问题提供借鉴与参考。     

双模糊控制在柔性结构控制中的应用

针对大射电望远镜悬索粗调系统为一非线性、慢时变、大滞后、柔性结构系统的特点,提出了带有比例积分校正环节的双模糊控制器来实现馈源舱轨迹跟踪策略,并通过调整因子来优化控制规则.仿真结果表明 ,文中的控制效果优于常规控制器（PID）和单模糊控制器.所提方法可推广到多模糊控制并可用来解决其它非线性控制问题.     

焊接温度场焊缝识别及焊缝跟踪技术研究

论述焊接温度场焊缝识别方法及焊缝跟踪控制系统。系统采用焊接温度场传感器获得焊接工件背面热图像，通过改进的梯度算法对热图像的分析计算获得焊缝偏差，利用规则自校正模糊控制器实现焊缝跟踪。试验和实际生产运行表明系统能够准确识别焊缝，焊缝跟踪运行稳定可靠。